DE102017108170A1 - Water extraction device and method for obtaining water - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wassergewinnungsvorrichtung (1) zur Gewinnung von Wasser aus Umgebungsluft (4), mit einem Sorptionselement zur Sorption von Wasser aus einem aus der Umgebungsluft (4) gewonnenen Eingangsluftstrom (3) und zur Abgabe von Wasser an einen durch die Wassergewinnungsvorrichtung (1) geführten Feuchtluftstrom (7), wobei das Sorptionselement so angeordnet ist, dass es von dem Eingangsluftstrom (3) und den Feuchtluftstrom (7) durchströmt werden kann, mit einer Wärmezufuhreinrichtung (8) zur Erwärmung des Feuchtluftstroms (7), bevor dieser das Sorptionselement durchströmt, sodass die Abgabe von Wasser an den Feuchtluftstrom (7) verbessert wird, und mit einer ersten Kondensationsstufe (12), die einen Kondensator zur Gewinnung von Wasser aus dem Feuchtluftstrom (7) aufweist. Erfindungsgemäß weist die Wassergewinnungsvorrichtung (1) einen Kompressor (13) zur Verdichtung des Feuchtluftstroms (7) auf, der zwischen dem Sorptionselement und der ersten Kondensationsstufe (12) angeordnet ist, sodass aus dem Feuchtluftstrom (7) durch die erste Kondensationsstufe (12) Wasser gewonnen werden kann. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Wassergewinnung aus Umgebungsluft (4), bei dem erfindungsgemäß ein Feuchtluftstrom (7) verdichtet wird, bevor aus dem Feuchtluftstrom (7) bei einem ersten Kondensationsschritt (25) Wasser gewonnen wird.

Figure DE102017108170A1_0000
The invention relates to a water extraction device (1) for recovering water from ambient air (4), comprising a sorption element for sorbing water from an input air stream (3) obtained from the ambient air (4) and for discharging water to a water extraction device (1) ) guided moist air flow (7), wherein the sorption element is arranged so that it can be traversed by the input air flow (3) and the moist air flow (7), with a heat supply means (8) for heating the moist air flow (7), before this sorption element flows through, so that the delivery of water to the moist air flow (7) is improved, and with a first condensation stage (12) having a condenser for recovering water from the moist air flow (7). According to the invention, the water extraction device (1) has a compressor (13) for compressing the moist air flow (7), which is arranged between the sorption element and the first condensation stage (12), so that from the damp air flow (7) through the first condensation stage (12) water can be won. The invention further relates to a method for obtaining water from ambient air (4), wherein according to the invention a moist air flow (7) is compressed before water is obtained from the moist air flow (7) in a first condensation step (25).
Figure DE102017108170A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Wassergewinnungsvorrichtung zur Gewinnung von Wasser aus einem Eingangsluftstrom, mit einem Sorptionselement zur Sorption von Wasser aus dem Eingangsluftstrom und zur Abgabe von Wasser an einen durch die Wassergewinnungsvorrichtung geführten Feuchtluftstrom, wobei das Sorptionselement so angeordnet ist, dass es von dem Eingangsluftstrom und dem Feuchtluftstrom durchströmt werden kann, mit einer Wärmezufuhreinrichtung zur Erwärmung des Feuchtluftstroms, bevor dieser das Sorptionselement durchströmt, sodass die Abgabe von Wasser an den Feuchtluftstrom verbessert wird, und mit einer ersten Kondensationsstufe, die einen Kondensator zur Gewinnung von Wasser aus dem Feuchtluftstrom aufweist.The invention relates to a water extraction device for recovering water from an inlet air flow, comprising a sorption element for sorbing water from the inlet air flow and for delivering water to a wet air flow passed through the water extraction device, the sorption element being arranged to be separated from the inlet air flow and the water flow device Wet air flow can be flowed through, with a heat supply device for heating the moist air flow before it flows through the sorption, so that the delivery of water is improved to the moist air flow, and with a first condensation stage having a condenser for recovering water from the moist air flow.

Vorrichtungen und Verfahren zur Gewinnung von Wasser aus einem üblicherweise aus der Umgebungsluft gewonnenen Eingangsluftstrom sind aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart die Druckschrift US 7,251,945 B2 eine Wassergewinnungsvorrichtung mit einem Sorptionsrad. Einem Abschnitt des Sorptionsrads wird Umgebungsluft zugeführt. Durch einen Adsorptionsvorgang wird Wasser aus der Umgebungsluft in dem betreffenden Abschnitt des Sorptionsrads adsorbiert. Das Sorptionsrad dreht sich, sodass das durch den Adsorptionsvorgang an dem Sorptionsrad befindliche Wasser in einen Luftstrom verbracht wird, der dann getrennt von der Umgebungsluft den mit Wasser angereicherten Abschnitt des Sorptionsrads durchströmt. Der Luftstrom wird zuvor erwärmt, indem der Wassergewinnungsvorrichtung warme Abgasluft zugeführt wird. Der erwärmte Luftstrom durchströmt das Sorptionsrad und entzieht diesem Wasser. Anschließend wird das Wasser durch den Kondensator aus dem Feuchtluftstrom gewonnen.Devices and methods for recovering water from an input air stream usually obtained from the ambient air are known in the art. Thus, the document discloses US 7,251,945 B2 a water extraction device with a sorption wheel. A portion of the sorption wheel is supplied with ambient air. By an adsorption process, water from the ambient air is adsorbed in the relevant section of the sorption wheel. The sorption wheel rotates so that the water present on the sorption wheel by the adsorption process is introduced into an air stream, which then flows through the water-enriched section of the sorption wheel separately from the ambient air. The air stream is previously heated by supplying warm exhaust air to the water extraction device. The heated air stream flows through the sorption wheel and removes this water. Subsequently, the water is recovered by the condenser from the damp air flow.

Diese Wassergewinnungsvorrichtung weist den Nachteil auf, dass eine Aufnahme von Wasser durch den Kondensator erst erfolgen kann, wenn die Temperatur des Luftstroms eine Taupunkttemperatur unterschreitet. Die Taupunkttemperatur bezeichnet diejenige Temperatur eines Luftgemisches, unterhalb deren Wasser aus dem Luftgemisch an Oberflächen beschlägt. Um mit dem Kondensator das Wasser aus dem Luftstrom abscheiden zu können muss der warme Luftstrom heruntergekühlt werden, wozu jedoch sehr viel Energie benötigt wird. Zudem muss der Luftstrom vor dem Durchströmen des Sorptionsrads erwärmt werden, um eine ausreichende Wassermenge aufnehmen zu können. Die Effizienz der Wassergewinnung aus einer Umgebungsluft wird durch die energieintensive Kühlung und Erwärmung des Luftstroms vorgegeben.This water extraction device has the disadvantage that a recording of water through the condenser can not take place until the temperature of the air flow falls below a dew point temperature. The dew point temperature refers to that temperature of an air mixture below which water from the air mixture fogs on surfaces. In order to be able to separate the water from the airflow with the condenser, the warm airflow has to be cooled down, which, however, requires a great deal of energy. In addition, the air flow must be heated before flowing through the Sorptionsrads to accommodate a sufficient amount of water can. The efficiency of recovering water from ambient air is dictated by the energy-intensive cooling and heating of the airflow.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Wassergewinnungsvorrichtung bereitzustellen, bei der auf eine energieintensive Kühlung des Luftstroms verzichtet werden kann und dennoch eine möglichst effiziente Wassergewinnung aus einem Eingangsluftstrom erfolgen kann.The present invention is therefore based on the object to provide a water extraction device in which can be dispensed with an energy-intensive cooling of the air flow and still the most efficient water extraction can be done from an input air flow.

Die Aufgabe wird durch die eingangs beschriebene Wassergewinnungsvorrichtung gelöst, die erfindungsgemäß so ausgebildet ist, dass sie einen Kompressor zur Verdichtung des Feuchtluftstroms aufweist, der zwischen dem Sorptionselement und der ersten Kondensationsstufe angeordnet ist.The object is achieved by the water extraction device described at the outset, which according to the invention is designed so that it has a compressor for compressing the moist air flow, which is arranged between the sorption element and the first condensation stage.

Durch die Verdichtung des mit dem aus dem Sorptionselement aufgenommenen Wasser beladenen Feuchtluftstroms wird die absolute Feuchtigkeit des Feuchtluftstroms erhöht und dadurch die nachfolgende Wasserentnahme in der ersten Kondensationsstufe begünstigt. Die absolute Feuchtigkeit des Feuchtluftstroms ist definiert als das Verhältnis der tatsächlich in einer Luftvolumeneinheit enthaltene Wasserdampfmasse zum Volumen. Die Verdichtung beeinflusst auch die relative Feuchtigkeit des Feuchtluftstroms, die definiert ist als das Verhältnis der absoluten Feuchtigkeit zu der maximalen Luftfeuchtigkeit des Feuchtluftstroms. Weiterhin wird durch die Verdichtung auch die Taupunkttemperatur des Feuchtluftstroms verändert. Durch eine geeignete Vorgabe der Luftmenge des Feuchtluftstroms und dessen Verdichtung vor der ersten Kondensationsstufe kann eine sehr energieeffiziente Wassergewinnung aus der Umgebungsluft erreicht werden.By compressing the moist air flow laden with the water absorbed from the sorption element, the absolute humidity of the moist air flow is increased and thereby the subsequent removal of water in the first condensation stage is promoted. The absolute humidity of the wet air flow is defined as the ratio of the water vapor mass actually contained in an air volume unit to the volume. The compression also affects the relative humidity of the wet air flow, which is defined as the ratio of the absolute humidity to the maximum humidity of the humid air flow. Furthermore, the condensation also changes the dew point temperature of the moist air flow. By a suitable specification of the amount of air of the moist air flow and its compression before the first condensation stage, a very energy-efficient extraction of water from the ambient air can be achieved.

Der Eingangsluftstrom kann unmittelbar aus der Umgebungsluft angesaugt werden. Der Eingangsluftstrom kann auch aus einem Abluftstrom oder aus einem Fortluftstrom einer Lüftungsanlage oder einer Luftkonditionierungsanlage sein. Es ist ebenfalls möglich, dass die Umgebungsluft oder ein Abluft- bzw. Fortluftstrom vorab in geeigneter Weise konditioniert wird, bevor der daraus erzeugte Eingangsluftstrom der Wassergewinnungsvorrichtung zugeführt wird.The inlet air stream can be sucked directly from the ambient air. The input air stream may also be from an exhaust air stream or from an exhaust air stream of a ventilation system or an air conditioning system. It is also possible that the ambient air or an exhaust air or exhaust air flow is conditioned in advance in a suitable manner, before the input air flow generated therefrom is supplied to the water extraction device.

Der Feuchtluftstrom kann auf eine vergleichsweise hohe Temperatur erwärmt werden, bevor er das Sorptionselement durchströmt. Dies ist vorteilhaft, da der Feuchtluftstrom mit einer erhöhten Temperatur mehr Wasser von dem Sorptionselement aufnehmen kann. Bei dem Sorptionselement kann es sich erfindungsgemäß um ein Sorptionsrad handeln. In dem Sorptionsrand kann ein die Adsorption von Wasser begünstigender Feststoff angeordnet sein. Es kann sich aber auch um eine sonstige Einrichtung handeln, die es erlaubt, Wasser aus dem Eingangsluftstrom aufzunehmen und an den Feuchtluftstrom abzugeben. So sind beispielsweise Rieselanlagen bekannt, bei denen eine geeignete Flüssigkeit an einer Oberfläche oder an einer Struktur herunterrieselt und der Eingangsluftstrom an der Oberfläche oder der Struktur vorbeiströmt, sodass Wasser aus dem Eingangsluftstrom an der herunterrieselnden Flüssigkeit absorbiert wird. Der ebenfalls das Sorptionselement durchströmende Feuchtluftstrom nimmt dann sorbiertes Wasser aus dem Sorptionselement auf und transportiert es zu der ersten Kondensationsstufe.The moist air flow can be heated to a comparatively high temperature before it flows through the sorption element. This is advantageous because the damp air flow at an elevated temperature can absorb more water from the sorbent element. According to the invention, the sorption element may be a sorption wheel. In the sorption edge, a solid which promotes the adsorption of water can be arranged. But it may also be another device that allows to absorb water from the inlet air stream and deliver it to the damp air flow. For example, trickle plants are known in which a suitable liquid trickles down on a surface or on a structure and the input airflow bypasses the surface or structure so that water from the input airflow is absorbed by the trickling fluid. The wet air stream, which also flows through the sorption element, then absorbs sorbed water from the sorption element and transports it to the first condensation stage.

Der Feuchtluftstrom weist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens bei dem Durchgang durch das Sorptionselement eine kleinere Luftmassenströmung als der Eingangsluftstrom auf, vorzugsweise weniger als 50 % und gegebenenfalls weniger als 20 % der Luftmassenströmung des Eingangsluftstroms. Auf diese Weise kann eine höhere relative Feuchtigkeit des Feuchtluftstroms im Vergleich zu der relativen Feuchtigkeit des Eingangsstroms erzielt werden, wodurch die Wassergewinnung begünstigt wird.The moist air flow, according to an advantageous embodiment of the inventive concept in the passage through the sorption to a smaller mass air flow than the input air flow, preferably less than 50% and optionally less than 20% of the mass air flow of the input air flow. In this way, a higher relative humidity of the humid air flow compared to the relative humidity of the input stream can be achieved, whereby the water extraction is favored.

Der zwischen dem Sorptionselement und der ersten Kondensationsstufe angeordnete Kompressor dient dazu, den warmen Feuchtluftstrom vor der ersten Kondensationsstufe zu verdichten. Bei dem Kompressor kann es sich erfindungsgemäß um einen durch einen Verbrennungsmotor oder um einen durch einen Elektromotor angetriebenen Kompressor handeln. Im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet Kompressor beliebige Verdichter, mit denen eine Verdichtung eines Luftstroms bewirkt werden kann. Ein Kompressor kann beispielsweise auch durch aus der Wassergewinnungsvorrichtung ausgekoppelte Wärmeenergie oder durch Solarenergie betrieben werden.The compressor arranged between the sorption element and the first condensation stage serves to compress the warm moist air flow before the first condensation stage. According to the invention, the compressor may be a compressor driven by an internal combustion engine or by an electric motor. For the purposes of the present invention, compressor means any compressor with which a compression of an air flow can be effected. A compressor can also be operated, for example, by heat energy decoupled from the water extraction device or by solar energy.

Aus dem Kompressor tritt der verdichtete Feuchtluftstrom aus. Bei der ersten Kondensationsstufe kann durch einen Wärmeübertrager Wärme aus dem Feuchtluftstrom entzogen und abgeführt werden. Die abgeführte Wärme kann gegebenenfalls an einer anderen Stelle dem Feuchtluftstrom wieder zugeführt werden, um den Feuchtluftstrom beispielsweise vor dem Durchströmen durch das Sorptionselement aufzuheizen. Die erste Kondensationsstufe kann gegebenenfalls sogar Wasser aus dem Feuchtluftstrom aufnehmen, ohne dass eine energieintensive Kühlung des Feuchtluftstroms auf eine Temperatur deutlich unterhalb der Umgebungstemperatur erforderlich ist.From the compressor exits the compressed moist air flow. In the first condensation stage heat can be removed from the humid air flow and removed by a heat exchanger. The dissipated heat may optionally be supplied to the moist air flow at another point in order to heat the moist air flow, for example, before flowing through the sorption. If necessary, the first condensation stage can even take up water from the moist air flow without requiring energy-intensive cooling of the moist air flow to a temperature well below the ambient temperature.

Einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge ist es möglich, dass die erste Kondensationsstufe durch einen Kühlfluidstrom gekühlt wird. Der Kühlfluidstrom kann gegebenenfalls aus der Umgebungsluft gewonnen werden, so dass lediglich eine Strömung erzeugt werden muss und auf eine gesonderte Kühlung mit Hilfe eines Kühlmittels oder zusätzlicher Kühlungsenergie verzichtet werden kann. Der Kühlfluidstrom kann auch ein flüssiges oder gasförmiges Wärmeübertragungsmedium aufweisen, mit welchem eine effiziente Kühlung ermöglicht wird.According to an embodiment of the inventive concept, it is possible that the first condensation stage is cooled by a flow of cooling fluid. If appropriate, the cooling fluid flow can be obtained from the ambient air, so that only one flow has to be generated and a separate cooling with the aid of a coolant or additional cooling energy can be dispensed with. The cooling fluid stream may also include a liquid or gaseous heat transfer medium that allows for efficient cooling.

Erfindungsgemäß kann die Wassergewinnungsvorrichtung mindestens eine Strömungsmaschine aufweisen, die eine Strömungsbewegung des Eingangsluftstroms, des Feuchtluftstroms und/oder Kühlfluidstroms bewirkt oder unterstützt. Bei der Strömungsmaschine handelt es sich gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung um einen Ventilator oder um eine Turbine.According to the invention, the water extraction device may comprise at least one turbomachine which causes or supports a flow movement of the input air flow, the wet air flow and / or the cooling fluid flow. In the turbomachine according to a preferred embodiment of the invention is a fan or a turbine.

Die Wärmezufuhreinrichtung der Wassergewinnungsvorrichtung kann erfindungsgemäß als eine Heizeinrichtung ausgebildet sein. Die Heizeinrichtung kann beispielsweise als eine elektrische Heizeinrichtung mit einem Heizleiter, als eine Verbrennungseinrichtung oder als eine sonstige Heizeinrichtung ausgeführt sein. Die Heizeinrichtung kann ebenfalls mit Solarenergie betrieben werden. Alternativ oder zusätzlich zu einer Heizeinrichtung kann die Wärmezufuhreinrichtung als ein Zufuhrkanal ausgebildet sein, durch den dem Feuchtluftstrom Wärme zugeführt werden kann, die beispielsweise an einem anderen Bereich innerhalb der Wassergewinnungsvorrichtung erzeugt und in den Zufuhrkanal eingekoppelt wird. Die Wärme kann dabei beispielsweise mittels eines Wärmeträgermediums übertragen werden. Erfindungsgemäß ist es möglich, dass dem Feuchtluftstrom extern erzeugte Heizluft oder warme Abgasluft zugeführt wird. Ferner kann die Wärmezufuhreinrichtung erfindungsgemäß als ein Wärmeleitelement ausgebildet sein, das mit einer externen Wärmequelle verbindbar ist. Bei der externen Wärmequelle kann es sich beispielsweise um einen Sonnenkollektor oder um eine sonstige externe Wärmequelle handeln.The heat supply device of the water extraction device can be designed according to the invention as a heating device. The heating device can be embodied, for example, as an electrical heating device with a heating conductor, as a combustion device or as another heating device. The heater can also be powered by solar energy. Alternatively or in addition to a heating device, the heat supply device may be formed as a supply channel through which heat can be supplied to the damp air flow, which is generated for example at another area within the water extraction device and coupled into the supply channel. The heat can be transmitted for example by means of a heat transfer medium. According to the invention, it is possible that the moist air flow externally generated heating air or warm exhaust air is supplied. Furthermore, according to the invention, the heat supply device can be designed as a heat conducting element, which can be connected to an external heat source. The external heat source can be, for example, a solar collector or another external heat source.

Mittels der Wassergewinnungsvorrichtung kann eine stationär betreibbare und/oder eine mobile Wassergewinnung aus der Atmosphäre bzw. aus der Umgebungsluft oder aber aus einem bereits in irgend einer Weise konditionierten Abluft- oder Fortluftstrom betrieben werden. Insbesondere ist auch eine Wassergewinnung aus der Abluft von Klimaanlagen oder eine Wasserrückgewinnung bei industriellen Prozessen oder eine Entfeuchtung von industriell genutzten Luftströmen möglich. Weiterhin kann eine Minimierung des Wasserverbrauchs bei der Energieerzeugung oder bei wasserverbrauchenden Verfahren erreicht werden, wie sie beispielsweise bei der Bewässerung in Gewächshäusern eingesetzt werden. Es sind auch andere Anwendungen denkbar, bei denen es auf eine energieeffiziente Wassergewinnung aus einer Luftmenge ankommt.By means of the water extraction device, a stationarily operable and / or mobile water extraction from the atmosphere or from the ambient air or from an already conditioned in some way exhaust or exhaust air flow can be operated. In particular, a water extraction from the exhaust air of air conditioning or water recovery in industrial processes or dehumidification of industrial air streams is possible. Furthermore, a minimization of water consumption in power generation or in water-consuming processes can be achieved, as used for example in the irrigation in greenhouses. There are also other applications conceivable in which it depends on an energy-efficient extraction of water from an amount of air.

Es ist besonders bevorzugt, wenn der Feuchtluftstrom durch die Wassergewinnungsvorrichtung in einem Kreislauf geführt wird. Dabei ist es erfindungsgemäß möglich, dass der Feuchtluftstrom in einem geschlossenen Kreislauf geführt wird. Hierbei wird dem Feuchtluftstrom kein zusätzlicher Luftstrom von außen zugeführt und der Feuchtluftstrom kann den geschlossenen Kreislauf nicht verlassen. Dadurch ist eine geeignete und präzise Konditionierung des Feuchtluftstroms in jedem Abschnitt innerhalb des geschlossenen Kreislaufs möglich.It is particularly preferred if the damp air flow is circulated through the water extraction device. It is possible according to the invention that the moist air flow is conducted in a closed circuit. Here, the moist air flow no additional air flow is supplied from the outside and the humid air flow can not leave the closed circuit. This allows suitable and precise conditioning of the humid air flow in each section within the closed circuit.

Alternativ ist es möglich, dass der Luftstrom in einem offenen Kreislauf geführt wird. Hierbei kann dem Feuchtluftstrom ein Luftstrom von außen zugeführt werden oder ein Teil des Feuchtluftstroms aus dem Kreislauf abgezweigt werden. Es ist ebenfalls gemäß einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens möglich, dass der Feuchtluftstrom nach einer Wassergewinnung abgeführt und ein neuer Feuchtluftstrom angesaugt wird.Alternatively, it is possible that the air flow is conducted in an open circuit. Here, the moist air flow, an air flow can be supplied from the outside or a part of the wet air flow are diverted from the circuit. It is also possible according to an embodiment of the inventive concept that the damp air flow discharged after a water extraction and a new humid air flow is sucked.

Vorzugsweise steht die erste Kondensationsstufe mit einem Erwärmungsabschnitt des Feuchtluftstroms vor der Wärmezufuhreinrichtung in wärmeleitfähiger Verbindung, wobei der Erwärmungsabschnitt des Feuchtluftstroms der Wärmezufuhreinrichtung in Strömungsrichtung vorhergeht. Bei der Kondensation von Wasser aus dem Feuchtluftstrom entsteht in der ersten Kondensationsstufe Kondensationswärme. Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass bei einer Kondensation in der ersten Kondensationsstufe die bei einer Abkühlung dem Feuchtluftstrom entnommene Kondensationswärme zur erneuten Erwärmung des Feuchtluftstroms vor dessen Zuführung zu dem Sorptionselement nutzbar wird. Durch die Zuführung der entstehenden Wärme an den Erwärmungsabschnitt kann der Feuchtluftstrom vor einer nachfolgenden Durchströmung des Sorptionselements aufgeheizt werden. Folglich lässt sich zumindest ein Teil der zur Kompression und anschließenden Kondensation des Feuchtluftstroms aufgewandten Energie weiternutzen.The first condensation stage is preferably in heat-conductive connection with a heating section of the moist air flow in front of the heat supply device, wherein the heating section of the moist air flow of the heat supply device precedes in the flow direction. During the condensation of water from the moist air flow, condensation heat is generated in the first condensation stage. Conveniently, it is provided that in a condensation in the first condensation stage, the heat of condensation removed during cooling of the moist air flow for re-heating of the moist air flow before it is fed to the sorption element is available. By supplying the resulting heat to the heating section of the moist air stream can be heated before a subsequent flow through the sorption. Consequently, at least a portion of the energy used for compression and subsequent condensation of the moist air flow can continue to be used.

Optional kann ferner die erste Kondensationsstufe zusätzlich gekühlt werden, was den Kondensationsvorgang an dem Kondensator der ersten Kondensationsstufe begünstigt.Optionally, furthermore, the first condensation stage can additionally be cooled, which favors the condensation process on the condenser of the first condensation stage.

Bei dem Erwärmungsabschnitt kann es sich beispielsweise um einen Abschnitt eines Rohrs oder eines Führungskanals handeln, der von dem Feuchtluftstrom durchströmt wird. Gemäß einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens kann die erste Kondensationsstufe mit dem Erwärmungsabschnitt unmittelbar in Verbindung stehen, bzw. der Erwärmungsabschnitt an der Kondensationsstufe vorbeigeführt oder hindurch geführt werden. Die erste Kondensationsstufe kann auch über ein wärmeleitfähiges Element mit dem Erwärmungsabschnitt wärmeleitfähig verbunden sein.By way of example, the heating section may be a section of a pipe or a guide channel through which the moist air flow passes. According to one embodiment of the inventive idea, the first condensation stage can be in direct communication with the heating section, or the heating section can be guided past or passed through the condensation stage. The first condensation stage can also be thermally conductively connected to the heating section via a thermally conductive element.

Es ist vorteilhaft, wenn die Wassergewinnungsvorrichtung eine zweite Kondensationsstufe mit einem Kondensator aufweist, wobei die zweite Kondensationsstufe so angeordnet ist, dass der Feuchtluftstrom sie in Strömungsrichtung nach der ersten Kondensationsstufe durchströmt. Durch die zweite Kondensationsstufe kann erneut Wasser aus dem Feuchtluftstrom gewonnen werden, das noch nicht von dem Kondensator der ersten Kondensationsstufe aus dem Feuchtluftstrom abgeschieden wurde. Ein weiterer Kondensationsvorgang ist deshalb möglich, weil der Feuchtluftstrom beim Erreichen der zweiten Kondensationsstufe im Vergleich zu dem Feuchtluftstrom vor der ersten Kondensationsstufe bereits merklich abgekühlt ist, was den Kondensationsvorgang begünstigt.It is advantageous if the water extraction device has a second condensation stage with a condenser, wherein the second condensation stage is arranged so that the moist air flow flows through it in the flow direction after the first condensation stage. By the second condensation stage water can be recovered from the damp air flow again, which has not yet been separated from the condenser of the first condensation stage from the moist air flow. Another condensation process is possible because the humid air flow is already noticeably cooled when reaching the second condensation stage in comparison to the damp air flow before the first condensation stage, which favors the condensation process.

Es ist erfindungsgemäß möglich, dass die zweite Kondensationsstufe eine Durchführung für einen Kühlfluidstrom zur Kühlung der zweiten Kondensationsstufe aufweist, um einen Kondensationsvorgang in der zweiten Kondensationsstufe zu unterstützen. Der Kühlfluidstrom kühlt die zweite Kondensationsstufe. Dadurch tritt auch eine weitere Kühlung des Feuchtluftstroms ein, der zwar von dem Kühlfluidstrom isoliert ist, aber über die zweite Kondensationsstufe indirekt gekühlt wird. Dies wiederum begünstigt den Kondensationsvorgang in der zweiten Kondensationsstufe. Der Kühlfluidstrom kann vorgekühlte Luft führen. Es kann sich bei der von dem Kühlfluidstrom geführten Luft jedoch auch um ungekühlte Umgebungsluft handeln, sofern die Temperatur des Feuchtluftstroms zu diesem Zeitpunkt noch höher als die Temperatur der Umgebungsluft ist. Als Kühlfluid kann auch beispielsweise Wasser oder jedes andere geeignete Wärmeträgermedium verwendet werden.It is possible according to the invention for the second condensation stage to have a passage for a cooling fluid flow for cooling the second condensation stage in order to support a condensation process in the second condensation stage. The cooling fluid stream cools the second condensation stage. As a result, a further cooling of the moist air flow occurs, which is indeed isolated from the cooling fluid flow, but is indirectly cooled via the second condensation stage. This in turn favors the condensation process in the second condensation stage. The cooling fluid flow can lead to pre-cooled air. However, the air guided by the cooling fluid stream may also be uncooled ambient air, provided that the temperature of the moist air flow at this time is even higher than the temperature of the ambient air. As a cooling fluid, for example, water or any other suitable heat transfer medium can be used.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung weist die Wassergewinnungsvorrichtung eine Expansionsmaschine auf, die so angeordnet ist, dass der Feuchtluftstrom die Expansionsmaschine nach der zweiten Kondensationsstufe durchströmt. Hierdurch wird der Feuchtluftstrom entspannt. Es ist alternativ jedoch auch möglich, dass in der Wassergewinnungsvorrichtung keine Expansionsmaschine vorgesehen ist und der verdichtete Feuchtluftstrom auf eine andere Art und Weise wieder expandieren kann. Falls der Feuchtluftstrom nicht in einem geschlossenen Kreislauf geführt wird, kann der verdichtete Feuchtluftstrom nach der Wassergewinnung auch in verdichtetem Zustand aus der Wassergewinnungsvorrichtung ausgestoßen werden. According to a particular embodiment of the invention, the water extraction device on an expansion machine, which is arranged so that the moist air flow flows through the expansion machine after the second condensation stage. As a result, the moist air flow is relaxed. Alternatively, however, it is also possible that no expansion machine is provided in the water extraction device and the compressed moist air flow can expand again in a different manner. If the moist air flow is not conducted in a closed circuit, the compressed humid air flow can be ejected from the water extraction device after the water extraction, even in a compressed state.

Vorzugsweise weist die Wassergewinnungsvorrichtung eine dritte Kondensationsstufe mit einem Kondensator auf, wobei die dritte Kondensationsstufe so angeordnet ist, dass der Feuchtluftstrom sie nach der Expansionsmaschine durchströmt. Bei der Dekompression des Feuchtluftstroms kühlt sich dieser weiter zusätzlich zu der Abkühlung des Feuchtluftstroms in der ersten und in der zweiten Kondensationsstufe ab. Bei den zugehörigen Sorptionsvorgängen wurde jeweils Kondensationswärme frei, die an die erste und an die zweite Kondensationsstufe abgegeben wurde. Durch die Expansion des Feuchtluftstroms vor der dritten Kondensationsstufe steigt dessen relative Feuchtigkeit wieder an, sodass dem Feuchtluftstrom auch durch die dritte Kondensationsstufe noch in energieeffizienter Weise Wasser entzogen werden kann.Preferably, the water extraction device has a third condensation stage with a condenser, wherein the third condensation stage is arranged so that the moist air flow flows through it after the expansion machine. During the decompression of the moist air flow, this cools further in addition to the cooling of the moist air flow in the first and in the second condensation stage. In the associated Sorptionsvorgängen each heat of condensation was released, which was delivered to the first and second condensation stage. Due to the expansion of the moist air flow before the third condensation stage, its relative humidity increases again, so that the humid air flow can still be deprived of energy by the third condensation stage in an energy-efficient manner.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Wassergewinnungsvorrichtung ein Wärmeabgabeelement auf, das so angeordnet ist, dass der Feuchtluftstrom mit dem Wärmeabgabeelement erwärmt werden kann, nachdem der Feuchtluftstrom mindestens eine Kondensationsstufe durchlaufen hat. In besonders vorteilhafter Weise kann zusätzlich vorgesehen sein, dass das Wärmeabgabeelement mit einem an dem Eingangsluftstrom in Strömungsrichtung vor dem Sorptionselement angeordneten Wärmeaufnahmeelement wärmeleitfähig verbunden ist, das so angeordnet ist, dass der Eingangsluftstrom gekühlt und der Feuchtluftstrom erwärmt wird. Durch den Eingangsluftstrom geführtes Wasser kann umso besser durch das Sorptionselement aufgenommen werden, je niedriger die Temperatur des Eingangsluftstroms ist. Deshalb ist es vorteilhaft, wenn der Eingangsluftstrom gekühlt wird, bevor er das Sorptionselement durchströmt. According to a preferred embodiment of the invention, the water extraction device has a heat-emitting element which is arranged so that the moist air flow can be heated with the heat-emitting element, after the moist air flow has passed through at least one condensation stage. In a particularly advantageous manner may be additionally provided that the heat-emitting element is thermally conductively connected to a arranged on the input air flow upstream of the sorbent heat receiving element, which is arranged so that the input air flow is cooled and the moist air flow is heated. Water conducted through the inlet air flow can be absorbed better by the sorption element the lower the temperature of the inlet air flow is. Therefore, it is advantageous if the input air flow is cooled before it flows through the sorption.

Eine entsprechende Kühlung kann erfindungsgemäß durch das Wärmeabgabeelement und das Wärmeaufnahmeelement erfolgen, die erfindungsgemäß über ein wärmeleitfähiges Element miteinander verbunden sein können. Bevorzugt ist das Wärmeabgabeelement in Durchflussrichtung des Feuchtluftstroms nachfolgend zu der dritten Kondensationsstufe angeordnet.A corresponding cooling can be effected according to the invention by the heat-emitting element and the heat-absorbing element, which according to the invention can be connected to one another via a thermally conductive element. Preferably, the heat-emitting element is arranged downstream of the third condensation stage in the flow direction of the moist air flow.

Eine besonders energieeffiziente Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Wassergewinnungsvorrichtung kann dadurch ermöglicht werden, dass der Kompressor und die Expansionsmaschine miteinander in Wirkverbindung stehen, so dass die bei einer Expansion des verdichteten Feuchtluftstroms nutzbar werdende Expansionsenergie energieeffizient zur Verdichtung des Feuchtluftstroms mit dem Kompressor genutzt werden kann. So können beispielsweise der Kompressor und die Expansionsmaschine jeweils eine Turbinenanordnung aufweisen, die durch eine gemeinsame Welle miteinander verbunden sind.A particularly energy-efficient embodiment of the water extraction device according to the invention can be made possible by the fact that the compressor and the expansion machine are in operative connection, so that the expansion energy that becomes useful in an expansion of the compressed wet air flow can be used in an energy-efficient manner for compressing the moist air flow with the compressor. For example, the compressor and the expansion machine each have a turbine assembly, which are interconnected by a common shaft.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Wassergewinnung aus einem Eingangsluftstrom, wobei Wasser aus dem Eingangsluftstrom in einem Sorptionsschritt sorbiert wird, wobei das Wasser anschließend an einen Feuchtluftstrom abgegeben wird, wobei der Feuchtluftstrom vor Abgabe des Wassers an den Feuchtluftstrom in einem Erwärmungsschritt erwärmt wird, sodass die Abgabe von Wasser an den Feuchtluftstrom verbessert wird, und wobei in einem ersten Kondensationsschritt Wasser aus dem Feuchtluftstrom gewonnen wird. Erfindungsgemäß wird der Feuchtluftstrom nach Abgabe des Wassers an den Feuchtluftstrom und vor dem ersten Kondensationsschritt mit einem Kompressor verdichtet. Durch die Verdichtung wird auch eine Temperaturerhöhung des Feuchtluftstroms bewirkt, jedoch kann durch die Verdichtung die relative Feuchtigkeit des Feuchtluftstroms stark erhöht werden, sodass bei der Durchströmung der ersten Kondensationsstufe Wasser abgeschieden werden kann.The present invention further relates to a method of recovering water from an input air stream wherein water is sorbed from the input air stream in a sorption step, the water subsequently being delivered to a wet air stream, the moist air stream being heated in a heating step prior to discharging the water to the wet air stream, so that the delivery of water to the moist air flow is improved, and wherein in a first condensation step water is obtained from the damp air flow. According to the humid air stream is compressed after discharge of the water to the moist air flow and before the first condensation step with a compressor. The compression also causes a rise in the temperature of the moist air flow, but the relative humidity of the moist air flow can be greatly increased by the compression, so that water can be separated when flowing through the first condensation stage.

Vorzugsweise wird der Feuchtluftstrom dabei in einem gegebenenfalls geschlossenen Kreislauf geführt. Es ist jedoch ebenfalls möglich, den Feuchtluftstrom in einem offenen Kreislauf zu führen oder vor dem Sorptionsschritt anzusaugen und nach einer Wassergewinnung aus dem Feuchtluftstrom wieder abzuführen.Preferably, the moist air flow is guided in an optionally closed circuit. However, it is also possible to conduct the damp air flow in an open circuit or sucked before the sorption step and remove after a water extraction from the damp air flow again.

Es ist vorteilhaft, wenn bei dem ersten Kondensationsschritt anfallende Wärme dem Feuchtluftstrom zugeführt wird, unmittelbar bevor der Feuchtluftstrom bei dem Erwärmungsschritt erwärmt wird, sodass bei dem ersten Kondensationsschritt anfallende Wärme zur Erwärmung des Feuchtluftstroms genutzt wird.It is advantageous if heat obtained in the first condensation step is supplied to the damp air flow immediately before the moist air flow is heated in the heating step, so that heat used in the first condensation step is used to heat the moist air flow.

Es wird ferner bevorzugt, wenn aus dem Feuchtluftstrom nach dem ersten Kondensationsschritt in einem zweiten Kondensationsschritt Wasser gewonnen wird. Es ist erfindungsgemäß möglich, dass bei dem zweiten Kondensationsschritt einem dem zweiten Kondensationsschritt zugeordneten Kondensator ein Kühlfluidstrom zugeführt wird, um einen Kondensationsvorgang bei dem zweiten Kondensationsschritt zu unterstützen.It is further preferred if water is obtained from the moist air flow after the first condensation step in a second condensation step. It is possible according to the invention for a cooling fluid flow to be supplied to a capacitor assigned to the second condensation step in the second condensation step in order to assist a condensation process in the second condensation step.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens wird der Feuchtluftstrom nach dem zweiten Kondensationsschritt entspannt. Vorzugsweise wird aus dem Feuchtluftstrom nach der Entspannung in einem dritten Kondensationsschritt Wasser gewonnen. Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltungsform des Verfahrens wird ein Wärmestrom aus dem Eingangsluftstrom entnommen und dem Feuchtluftstrom zugeführt, nachdem der Feuchtluftstrom mindestens einem Kondensationsschritt unterworfen gewesen ist, sodass der Eingangsluftstrom gekühlt und der Feuchtluftstrom erwärmt wird. Bevorzugt wird der Wärmestrom dem Feuchtluftstrom erst zugeführt, nachdem der Feuchtluftstrom dem ersten und dem zweiten Kondensationsschritt unterworfen gewesen ist. Ganz besonders bevorzugt wird der Wärmestrom dem Feuchtluftstrom erst zugeführt, nachdem der Feuchtluftstrom dem ersten, dem zweiten und dem dritten Kondensationsschritt unterworfen gewesen ist.According to a particular embodiment of the method, the moist air stream is expanded after the second condensation step. Preferably, water is recovered from the damp air stream after expansion in a third condensation step. According to another possible embodiment of the method, a heat flow is taken from the inlet air flow and supplied to the moist air flow after the moist air flow has been subjected to at least one condensation step, so that the inlet air flow is cooled and the moist air flow is heated. Preferably, the heat flow is the moist air flow supplied only after the moist air flow has been subjected to the first and the second condensation step. Most preferably, the heat flow is the moist air flow supplied only after the damp air flow has been subjected to the first, second and third condensation step.

Gemäß einer optionalen Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass der Feuchtluftstrom nach dem zweiten Kondensationsschritt oder gegebenenfalls nach dem dritten Kondensationsschritt abgeführt und ein neuer Feuchtluftstrom aus dem Eingangsluftstrom oder aus einem Feuchtluftstromreservoir angesaugt wird. Nach dem zweiten oder dritten Kondensationsschritt wurde dem Feuchtluftstrom bereits ein erheblicher Anteil an mitgeführtem Wasser entnommen und der Feuchtluftstrom abgekühlt, sodass der Wassergehalt in der Umgebungsluft oder in der für den Eingangsluftstrom verwendeten Abluft oder Fortluft von Luftbehandlungsanlagen höher sein kann. Ebenfalls kann die Temperatur der Umgebungsluft oder der Abluft, bzw. Fortluft höher als die Temperatur des gekühlten Feuchtluftstroms sein. In Abhängigkeit von den jeweiligen Verfahrensbedingungen kann es dann günstiger sein, die verbrauchte Feuchtluftströmung abzuführen und einen neuen Feuchtluftstrom anzusaugen, der anschließend dem Sorptionselement zugeführt und nachfolgend verdichtet wird. Der neu angesaugte Feuchtluftstrom kann vor einer Zuführung zu dem Sorptionselement zusätzlich erwärmt werden. According to an optional embodiment of the inventive concept, it is provided that the moist air flow is removed after the second condensation step or optionally after the third condensation step and a new moist air flow is sucked in from the inlet air stream or from a moist air stream reservoir. After the second or third condensation step, a considerable proportion of entrained water has already been taken from the damp air flow and the moist air flow cooled so that the water content in the ambient air or in the exhaust air or exhaust air used by the air treatment plants for the input air flow can be higher. Also, the temperature of the ambient air or the exhaust air, or exhaust air may be higher than the temperature of the cooled moist air flow. Depending on the particular process conditions, it may then be better to dissipate the spent moist air flow and to suck in a new moist air flow, which is then fed to the sorption element and subsequently compressed. The newly aspirated damp air flow can be additionally heated before being fed to the sorption element.

Das Verfahren kann mittels der vorangehend beschriebenen Wassergewinnungsvorrichtung durchgeführt werden. Das Verfahren kann erfindungsgemäß jedoch auch auf sonstige Weise bzw. mit anderen konstruktiven Mitteln oder Apparaten durchgeführt werden.The method can be carried out by means of the water extraction device described above. However, the method according to the invention can also be carried out in other ways or with other structural means or apparatuses.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Wassergewinnungsvorrichtung,
  • 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrensablaufs zur Wassergewinnung,
  • 3 eine schematische Darstellung einer abweichend zu 1 ausgestalteten erfindungsgemäßen Wassergewinnungsvorrichtung, und
  • 4 eine schematische Darstellung einer wiederum abweichend augestalteten erfindungsgemäßen Wassergewinnungsvorrichtung.
Further advantageous embodiments of the invention are illustrated in the drawings. Showing:
  • 1 a schematic representation of a water extraction device according to the invention,
  • 2 a schematic representation of a process sequence according to the invention for the production of water,
  • 3 a schematic representation of a deviating to 1 designed water extraction device according to the invention, and
  • 4 a schematic representation of a turn deviating designed water extraction device according to the invention.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Wassergewinnungsvorrichtung 1. Die Wassergewinnungsvorrichtung 1 weist ein erstes Durchführungsrohr 2 auf, das einen Eingangsluftstrom 3 führt, der durch einen Pfeil symbolisiert wird. Der Eingangsluftstrom 3 speist sich aus Umgebungsluft 4, die die Wassergewinnungsvorrichtung 1 umgibt. Der Eingangsluftstrom 3 könnte abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel auch beispielsweise aus der Abluft oder Fortluft einer Lüftungsanlage oder Luftkonditionierungsanlage gespeist werden. 1 shows a schematic representation of a water extraction device according to the invention 1 , The water extraction device 1 has a first feedthrough tube 2 on, that has an input airflow 3 leads, which is symbolized by an arrow. The inlet airflow 3 feeds from ambient air 4 that the water extraction device 1 surrounds. The inlet airflow 3 could be fed differently from the illustrated embodiment, for example, from the exhaust air or exhaust air of a ventilation system or air conditioning system.

Der Eingangsluftstrom 3 wird innerhalb der Wassergewinnungsvorrichtung 1 durch einen Abschnitt eines Sorptionsrad 5 hindurchgeführt. Der Eingangsluftstrom 3 durchströmt das Sorptionsrad 5, wobei eine Adsorption von Wasser aus dem Eingangsluftstrom 3 an nicht dargestellten Strukturen innerhalb des Sorptionsrads 5 stattfindet. Das Sorptionsrad 5 ist drehbar gelagert und wird durch einen Motor angetrieben. Das Sorptionsrad 5 befindet sich beim Betrieb der Wassergewinnungsvorrichtung 1 in Rotation, sodass der mit adsorbiertem Wasser beladene Abschnitt des Sorptionsrads 5 weitergedreht wird und neue Abschnitte des Sorptionsrads 5 von dem Eingangsluftstrom 3 durchströmt und mit Wasser beladen werden. An Stelle des Soprtionsrads 5 kann auch eine abweichend ausgebildete Absorptionseinrichtung oder allgemein eine Sorptionseinrichtung verwendet werden.The inlet airflow 3 becomes within the water extraction device 1 through a section of a sorption wheel 5 passed. The inlet airflow 3 flows through the sorption wheel 5 , wherein adsorption of water from the input air stream 3 not shown structures within the Sorptionsrads 5 takes place. The sorption wheel 5 is rotatably mounted and driven by a motor. The sorption wheel 5 located during operation of the water extraction device 1 in rotation, so that the loaded with adsorbed water section of the sorption 5 is further rotated and new sections of sorption 5 from the inlet airflow 3 be flowed through and loaded with water. In place of the Soprtionsrads 5 It is also possible to use a deviating absorption device or, in general, a sorption device.

Die Wassergewinnungsvorrichtung 1 weist einen zweiten Führungskanal 6 auf, der einen Feuchtluftstrom 7 führt, der ebenfalls durch einen Pfeil symbolisiert wird. Der Feuchtluftstrom 7 durchströmt ebenfalls das Sorptionsrad 5, wobei der Eingangsluftstrom 3 und der Feuchtluftstrom 7 getrennt voneinander durch das Sorptionsrad 5 geführt werden. Der Feuchtluftstrom 7 wird dabei derart durch das Sorptionsrad 5 geführt, dass der von dem Eingangsluftstrom 3 bereits durchströmte und mit Wasser beladene Abschnitt des Sorptionsrads 5 das adsorbierte Wasser möglichst vollständig an den dann durchströmenden Feuchtluftstrom 7 wieder abgibt.The water extraction device 1 has a second guide channel 6 on, the a humid air flow 7 leads, which is also symbolized by an arrow. The humid air flow 7 also flows through the sorption wheel 5 , wherein the input air flow 3 and the moist air flow 7 separated from each other by the sorption wheel 5 be guided. The humid air flow 7 is doing so through the sorption 5 led that from the input air flow 3 already flowed through and loaded with water section of the Sorptionsrads 5 The adsorbed water as completely as possible then to the then flowing moist air flow 7 gives up again.

Der Feuchtluftstrom 7 wird durch eine Wärmezufuhreinrichtung 8 erwärmt, bevor er das Sorptionsrad 5 durchströmt. Die Wärmezufuhreinrichtung 8 wird durch ein Wärmeübertragungselement 9 und ein Wärmeleitelement 10 gebildet. Das Wärmeleitelement 10 ist mit einer externen Wärmequelle 11 wärmeleitfähig verbunden. Der Feuchtluftstrom 7 durchströmt vor dessen Zuführung zu dem Sorptionsrad 5 das Wärmeübertragungselement 9 und kann somit Wärme aus dem Wärmeübertragungselement 9 aufnehmen. Der erwärmte Feuchtluftstrom 7 durchströmt das Sorptionsrad 5 und nimmt über einen Desorptionsvorgang Wasser aus dem Sorptionsrad 5 auf.The humid air flow 7 is through a heat supply device 8th warmed up before getting the sorption wheel 5 flows through. The heat supply device 8th is through a heat transfer element 9 and a heat conducting element 10 educated. The heat-conducting element 10 is with an external heat source 11 thermally conductive connected. The humid air flow 7 flows through before its supply to the Sorptionsrad 5 the heat transfer element 9 and thus can heat from the heat transfer element 9 take up. The heated humid air flow 7 flows through the sorption wheel 5 and takes water from the sorption wheel via a desorption process 5 on.

Die Wassergewinnungsvorrichtung 1 weist eine erste Kondensationsstufe 12 auf, die einen nicht näher dargestellten Kondensator enthält. Mittels der ersten Kondensationsstufe 12 kann Wasser aus dem Feuchtluftstrom 7 gewonnen werden.The water extraction device 1 has a first condensation stage 12 on, which contains a capacitor, not shown. By means of the first condensation stage 12 can remove water from the humid air stream 7 be won.

Zwischen der ersten Kondensationsstufe 12 und dem Sorptionsrad 5 ist ein Kompressor 13 angeordnet. Der Kompressor 13 dient dazu, den Feuchtluftstrom 7 zu verdichten. Durch die Verdichtung des Feuchtluftstroms 7 erniedrigt sich die Taupunkttemperatur des mit Wasser beladenen Feuchtluftstroms. Somit kann aus dem Feuchtluftstrom 7 in der nachfolgenden ersten Kondensationsstufe 12 effizient Wasser abgeschieden werden.Between the first condensation stage 12 and the sorption wheel 5 is a compressor 13 arranged. The compressor 13 serves to damp air flow 7 to condense. By the compression of the Moist air flow 7 the dew point temperature of the wet air stream laden with water decreases. Thus, from the damp air flow 7 in the subsequent first condensation stage 12 efficiently water are separated.

Die erste Kondensationsstufe 12 ist wärmeübertragend mit einem Erwärmungsabschnitt 14 des Feuchtluftstroms 7 verbunden, der vor dem Wärmeübertragungselement 9 angeordnet ist. Somit kann der Feuchtluftstrom 7 zusätzlich erwärmt werden, bevor er das Wärmeübertragungselement 9 durchströmt.The first condensation stage 12 is heat transferring with a heating section 14 of the moist airflow 7 connected in front of the heat transfer element 9 is arranged. Thus, the humid air flow 7 in addition, be heated before passing the heat transfer element 9 flows through.

Der zweite Führungskanal 6 führt den Feuchtluftstrom 7 nach der ersten Kondensationsstufe 12 einer nachfolgend angeordneten zweiten Kondensationsstufe 15 zu. Der zweiten Kondensationsstufe 15 wird zusätzlich ein Kühlfluidstrom 16 durch einen Kühlkanal 17 zugeführt. Der Kühlfluidstrom 16 kühlt die zweite Kondensationsstufe 15, sodass ein Kondensationsvorgang an der zweiten Kondensationsstufe 15 verbessert wird.The second guide channel 6 guides the damp air flow 7 after the first condensation stage 12 a subsequently arranged second condensation stage 15 to. The second condensation stage 15 In addition, a cooling fluid flow 16 through a cooling channel 17 fed. The cooling fluid flow 16 cools the second condensation stage 15 so that a condensation process at the second condensation stage 15 is improved.

Der zweiten Kondensationsstufe 15 schließen sich eine Expansionsmaschine 18 und eine dritte Kondensationsstufe 19 an. Durch die Expansionsmaschine 18 wird der Feuchtluftstrom 7 entspannt. Hierdurch kühlt der Feuchtluftstrom 7 ab, wodurch ein Kondensationsvorgang in der dritten Kondensationsstufe 19 verbessert wird.The second condensation stage 15 Close an expansion machine 18 and a third condensation stage 19 at. Through the expansion machine 18 becomes the humid air flow 7 relaxed. This cools the humid air flow 7 which causes a condensation process in the third condensation stage 19 is improved.

Der Feuchtluftstrom 7 wird durch den zweiten Führungskanal 6 nach Durchströmung der dritten Kondensationsstufe 19 einem Wärmeabgabeelement 20 einer Wärmeübertragungseinrichtung zugeführt. Das Wärmeabgabeelement 20 ist über eine Wärmetransfereinrichtung 21 mit einem Wärmeaufnahmeelement 22 verbunden, das von dem Eingangsluftstrom 3 durchströmt wird. Dem einströmenden Eingangsluftstrom 3 wird von dem Wärmeaufnahmeelement 22 der Wärmeübertragungseinrichtung Wärme entzogen und der Eingangsluftstrom 3 dadurch abgekühlt, während dem Feuchtluftstrom 7 durch das Wärmeabgabeelement 20 Wärme zugeführt wird und der Feuchtluftstrom 7 dadurch erwärmt wird. Durch die Kühlung des Eingangsluftstroms 3 wird die Adsorption von Wasser durch das Sorptionsrad 5 aus dem Eingangsluftstrom 3 verbessert. Die dabei dem Eingangsluftstrom 3 entzogene Wärmeenergie wird durch die Wärmeübertragungseinrichtung zur Erwärmung des Feuchtluftstroms 7 vor der erneuten Durchführung durch das Sorptionsrad 5 genutzt.The humid air flow 7 is through the second guide channel 6 after flowing through the third condensation stage 19 a heat-emitting element 20 a heat transfer device supplied. The heat-dissipating element 20 is via a heat transfer device 21 with a heat receiving element 22 connected, that of the input air flow 3 is flowed through. The incoming incoming air flow 3 is from the heat receiving element 22 the heat transfer device heat extracted and the input air flow 3 cooled thereby, during the damp air flow 7 through the heat-dissipating element 20 Heat is supplied and the damp air flow 7 is heated by it. By cooling the inlet airflow 3 is the adsorption of water through the sorption wheel 5 from the inlet airflow 3 improved. The case the input air flow 3 extracted heat energy is through the heat transfer device for heating the moist air flow 7 before re-passing through the sorption wheel 5 used.

Der zweite Führungskanal 6 führt den Feuchtluftstrom 7 innerhalb der Wassergewinnungsvorrichtung 1 in einem geschlossenen Kreislauf.The second guide channel 6 guides the damp air flow 7 within the water extraction device 1 in a closed cycle.

2 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Wassergewinnung gemäß der vorliegenden Erfindung. Dabei wird in einem Sorptionsschritt 23 Wasser aus einem Eingangsluftstrom 3 sorbiert. Dies kann erfindungsgemäß mittels eines Sorptionsrads 5 erfolgen. In einem Erwärmungsschritt 24 wird ein Feuchtluftstrom 7 erwärmt, wozu dem Feuchtluftstrom 7 erfindungsgemäß Wärme aus einer externen Wärmequelle 11 zugeführt werden kann. Daraufhin wird das sorbierte Wasser an den erwärmten Feuchtluftstrom 7 in einem Abgabeschritt 25 abgegeben. Anschließend wird der Feuchtluftstrom 7 in einem Verdichtungsschritt 26 verdichtet. Dies kann erfindungsgemäß mittels eines Kompressors 13 erfolgen. 2 shows a schematic flow diagram of a method for water extraction according to the present invention. This is done in a sorption step 23 Water from an inlet airflow 3 sorbed. This can according to the invention by means of a Sorptionsrads 5 respectively. In a heating step 24 becomes a humid air flow 7 heated, including the damp air flow 7 According to the invention, heat from an external heat source 11 can be supplied. Then the sorbed water is added to the heated moist air stream 7 in a dispensing step 25 issued. Subsequently, the moist air flow 7 in a compression step 26 compacted. This can according to the invention by means of a compressor 13 respectively.

Schließlich wird in einem ersten Kondensationsschritt 27 Wasser aus dem Feuchtluftstrom 7 gewonnen. Erfindungsgemäß kann dies mittels eines Kondensators erfolgen. Nach dem ersten Kondensationsschritt 27 können gegebenenfalls zusätzlich zweite und dritte bzw. weitere Kondensationsschritte 27', 27'' nacheinander durchlaufen werden.Finally, in a first condensation step 27 Water from the humid air stream 7 won. According to the invention this can be done by means of a capacitor. After the first condensation step 27 Optionally additional second and third or further condensation steps 27 ' , 27 '' are passed through one after the other.

In 3 ist exemplarisch eine abweichende Ausgestaltung der in 1 dargestellten erfindungsgemäßen Wassergewinnungsvorrichtung 1 gezeigt. Auf die übereinstimmend ausgestalteten Merkmale wird dabei nachfolgend nicht näher eingegangen. Der Eingangsluftstrom 3 wird durch eine Kühleinrichtung 28 abgekühlt, die nicht mit weiteren Komponenten der Wassergewinnungsvorrichtung 1 in Verbindung steht. Der Kompressor 13 und die Expansionsmaschine 18 sind über eine gemeinsame Welle 29 miteinander verbunden, so dass ein energieeffizienter Betrieb des Kompressors und der Expansionsmaschine 18 ermöglicht wird. Es wäre ebenfalls möglich, den Kompressor 13 und die Expansionsmaschine 18 nicht durch eine mechanische Wirkverbindung miteinander zu verbinden, sondern eine ausschließlich energieübertragende Verbindung vorzusehen.In 3 is an example of a different embodiment of in 1 illustrated water extraction device according to the invention 1 shown. The matching features are not discussed in detail below. The inlet airflow 3 is through a cooling device 28 cooled, not with other components of the water extraction device 1 communicates. The compressor 13 and the expansion machine 18 are about a common wave 29 interconnected, allowing energy-efficient operation of the compressor and the expansion machine 18 is possible. It would also be possible to use the compressor 13 and the expansion machine 18 not to be connected by a mechanical operative connection with each other, but to provide an exclusively energy-transmitting connection.

In 4 ist exemplarisch eine wiederum abweichende Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Wassergewinnungsvorrichtung 1 gezeigt. Der Feuchtluftstrom 7 wird dabei im Gegensatz zu den in 1 und 3 gezeigten Ausführungsbeispielen nicht in einem geschlossenen Kreislauf geführt, sondern aus der Umgebungsluft 4 angesaugt. Der Feuchtluftstrom 7 könnte auch aus einem Feuchtluftreservoir 30 angesaugt werden, in welchem vorkonditionierte Feuchtluft gesammelt und bevorratet wird. Der angesaugte Feuchtluftstrom 7 wird zunächst dem Wärmeabgabeelement 20 der Wärmeübertragungseinrichtung zugeführt. Dem einströmenden Eingangsluftstrom 3 wird von dem Wärmeaufnahmeelement 22 der Wärmeübertragungseinrichtung Wärme entzogen und der Eingangsluftstrom 3 dadurch abgekühlt, während dem Feuchtluftstrom 7 durch das Wärmeabgabeelement 20 Wärme zugeführt wird, sodass der angesaugte Feuchtluftstrom 7 erwärmt wird. Anschließend wird der Feuchtluftstrom 7 in dem Erwärmungsabschnitt 14 von der ersten Kondensationsstufe 14 erwärmt, und nachfolgend noch von der Wärmezufuhreinrichtung 8 erwärmt, die von dem Wärmeübertragungselement 9 und dem Wärmeleitelement 10 gebildet wird, das mit der externen Wärmequelle 11 wärmeleitfähig verbunden ist.In 4 is an example of a different embodiment of a water extraction device according to the invention 1 shown. The humid air flow 7 is in contrast to the in 1 and 3 shown embodiments are not performed in a closed circuit, but from the ambient air 4 sucked. The humid air flow 7 could also be from a moist air reservoir 30 be sucked, in which preconditioned moist air is collected and stored. The sucked damp air flow 7 is first the heat-emitting element 20 supplied to the heat transfer device. The incoming incoming air flow 3 is from the heat receiving element 22 the heat transfer device heat extracted and the input air flow 3 cooled thereby, during the damp air flow 7 through the heat-dissipating element 20 warmth is supplied, so that the sucked moist air flow 7 is heated. Subsequently, the moist air flow 7 in the heating section 14 from the first condensation stage 14 heated, and subsequently from the heat supply device 8th heated, that of the heat transfer element 9 and the heat conducting element 10 is formed with the external heat source 11 thermally conductive is connected.

Der derart vorgewärmte Feuchtluftstrom 7 wird ebenso wie der aus der Umgebungsluft 4 angesaugte Eingangsluftstrom 3 durch das Sorptionselement geführt, welches als Rieselsorptionsanlage 31 ausgebildet ist. In der Rieselsorptionsanlage 31 rieselt eine Absorptionsflüssigkeit an einer Rieselstruktur herab. Der an der Rieselstruktur vorbeiströmende Eingangsluftstrom 3 gibt Wasser an die Absorptionsflüssigkeit ab. Der Feuchtluftstrom 7 durchströmt die Rieselsorptionsanlage 31 und nimmt an der herabrieselnden Absorptionsflüssigkeit absorbiertes Wasser auf.The thus preheated moist air flow 7 as well as from the ambient air 4 intake intake air flow 3 passed through the sorption, which as a Rieselsorptionsanlage 31 is trained. In the Rieselsorptionsanlage 31 trickles an absorption liquid down a trickle structure. The incoming air stream flowing past the trickle structure 3 releases water to the absorption liquid. The humid air flow 7 flows through the Rieselsorptionanlage 31 and absorbs absorbed water on the descending absorption liquid.

Anschließend wird der Feuchtluftstrom 7 in dem Kompressor 13 verdichtet, um dann in der ersten Kondensationsstufe 12 Wasser aus dem Feuchtluftstrom 7 zu entziehen. In der zweiten Kondensationsstufe 15, die durch den Kühlfluidstrom 16 gekühlt wird, wird ebenfalls Wasser dem Feuchtluftstrom 7 entzogen. Nach einer Expansion des Feuchtluftstroms 7 in der Expansionsmaschine 18 wird in einer dritten Kondensationsstufe 19 erneut Wasser entzogen. Der Feuchtluftstrom 7 wird in den Kondensationsstufen 12, 15 und 19 sukzessive entfeuchtet und abgekühlt. Der in der dritten Kondensationsstofe 19 entfeuchtete Feuchtluftstrom 7 wird in die Umgebungsluft 4 abgeführt.Subsequently, the moist air flow 7 in the compressor 13 then compressed in the first condensation stage 12 Water from the humid air stream 7 to withdraw. In the second condensation stage 15 passing through the cooling fluid stream 16 is cooled, water is also the humid air flow 7 withdrawn. After an expansion of the moist airflow 7 in the expansion machine 18 is in a third condensation stage 19 again deprived of water. The humid air flow 7 is in the condensation stages 12 . 15 and 19 successively dehumidified and cooled. The third condensing substance 19 dehumidified moist airflow 7 gets into the ambient air 4 dissipated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1.1.
WassergewinnungsvorrichtungWater extraction device
2.Second
Erster FührungskanalFirst guide channel
3.Third
EingangsluftstromInput airflow
4.4th
Umgebungsluftambient air
5.5th
Sorptionsradsorption
6.6th
Zweiter FührungskanalSecond guide channel
7.7th
FeuchtluftstromMoist air flow
8.8th.
WärmezufuhreinrichtungHeat supply means
9.9th
WärmeabgabeelementHeat dissipation element
10.10th
Wärmeleitelementthermally conductive element
11.11th
Externe WärmequelleExternal heat source
12.12th
Erste KondensationsstufeFirst condensation stage
13.13th
Kompressorcompressor
14.14th
Erwärmungsabschnittheating section
15.15th
Zweite KondensationsstufeSecond condensation stage
16.16th
KühlfluidstromCooling fluid flow
17.17th
Kühlkanalcooling channel
18.18th
Expansionsmaschineexpander
19.19th
Dritte KondensationsstufeThird condensation stage
20.20th
WärmeabgabeelementHeat dissipation element
21.21st
WärmetransfereinrichtungHeat transfer device
22.22nd
WärmeaufnahmeelementHeat absorption element
23.23rd
Sorptionsschrittsorption
24.24th
Erwärmungsschrittheating step
25.25th
Abgabeschrittdispensing step
26.26th
Verdichtungsschrittcompaction step
27.27th
Erster KondensationsschrittFirst condensation step
27'.27 '.
Zweiter KondensationsschrittSecond condensation step
27".27 ".
Dritter KondensationsschrittThird condensation step
28.28th
Kühleinrichtungcooling device
29.29th
Wellewave
30.30th
FeuchtluftreservoirMoist air reservoir
31.31st
RieselsorptionsanlageRieselsorptionsanlage

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 7251945 B2 [0002]US 7251945 B2 [0002]

Claims (20)

Wassergewinnungsvorrichtung (1) zur Gewinnung von Wasser aus einem Eingangsluftstrom (3), - mit einem Sorptionselement zur Sorption von Wasser aus dem Eingangsluftstrom (3) und zur Abgabe von Wasser an einen durch die Wassergewinnungsvorrichtung (1) geführten Feuchtluftstrom (7), wobei das Sorptionselement so angeordnet ist, dass es von dem Eingangsluftstrom (3) und den Feuchtluftstrom (7) durchströmt werden kann, - mit einer Wärmezufuhreinrichtung (8) zur Erwärmung des Feuchtluftstroms (7), bevor dieser das Sorptionselement durchströmt, sodass die Abgabe von Wasser an den Feuchtluftstrom (7) verbessert wird, und - mit einer ersten Kondensationsstufe (12), die einen Kondensator zur Gewinnung von Wasser aus dem Feuchtluftstrom (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wassergewinnungsvorrichtung (1) einen Kompressor (13) zur Verdichtung des Feuchtluftstroms (7) aufweist, der zwischen dem Sorptionselement und der ersten Kondensationsstufe (12) angeordnet ist.A water extraction device (1) for recovering water from an input air stream (3), comprising a sorption element for sorbing water from the input air stream (3) and discharging water to a wet air stream (7) through the water extraction device (1) Sorption element is arranged so that it can be traversed by the inlet air flow (3) and the moist air flow (7), - with a heat supply means (8) for heating the moist air flow (7) before it flows through the sorption, so that the delivery of water the humid air flow (7) is improved, and - with a first condensation stage (12) having a condenser for recovering water from the moist air flow (7), characterized in that the water extraction device (1) comprises a compressor (13) for compressing the Moist air flow (7), which is arranged between the sorption element and the first condensation stage (12). Wassergewinnungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtluftstrom (7) bei dem Durchgang durch das Sorptionselement (5) eine kleinere Luftmassenströmung als der Eingangsluftstrom (3) aufweist, vorzugsweise weniger als 50 % und gegebenenfalls weniger als 20 % der Luftmassenströmung des Eingangsluftstroms.Water extraction device (1) after Claim 1 , characterized in that the moist air flow (7) in the passage through the sorption (5) has a smaller mass air flow than the input air flow (3), preferably less than 50% and optionally less than 20% of the mass air flow of the input air flow. Wassergewinnungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtluftstrom (7) durch die Wassergewinnungsvorrichtung (1) in einem geschlossenen Kreislauf geführt wird.Water extraction device (1) after Claim 1 or Claim 2 , characterized in that the moist air flow (7) through the water extraction device (1) is guided in a closed circuit. Wassergewinnungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kondensationsstufe (12) mit einem Erwärmungsabschnitt (14) des Feuchtluftstroms (7) vor der Wärmezufuhreinrichtung (8) in wärmeleitfähiger Verbindung steht, wobei der Erwärmungsabschnitt (14) des Feuchtluftstroms (7) der Wärmezufuhreinrichtung (8) in Strömungsrichtung vorangeht, sodass bei einer Kondensation in der ersten Kondensationsstufe (12) entstehende Wärme zur Erwärmung des Feuchtluftstroms (7) nutzbar wird.Water extraction device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first condensation stage (12) with a heating section (14) of the moist air flow (7) before the heat supply means (8) in thermally conductive connection, wherein the heating section (14) of the moist air flow (7) the heat supply device (8) in the flow direction, so that in a condensation in the first condensation stage (12) resulting heat for heating the moist air flow (7) is available. Wassergewinnungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wassergewinnungsvorrichtung (1) eine zweite Kondensationsstufe (15) mit einem Kondensator aufweist, wobei die zweite Kondensationsstufe (15) so angeordnet ist, dass der Feuchtluftstrom (7) sie in Strömungsrichtung nach der ersten Kondensationsstufe (12) durchströmt.Water extraction device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the water extraction device (1) comprises a second condensation stage (15) with a condenser, wherein the second condensation stage (15) is arranged so that the moist air flow (7) in the flow direction flows through the first condensation stage (12). Wassergewinnungsvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kondensationsstufe (15) eine Durchführung für einen Kühlfluidstrom (16) zur Kühlung der Zweiten Kondensationsstufe (15) aufweist, um einen Kondensationsvorgang in der zweiten Kondensationsstufe (15) zu unterstützen.Water extraction device (1) after Claim 5 , characterized in that the second condensation stage (15) has a passage for a cooling fluid flow (16) for cooling the second condensation stage (15) to assist a condensation process in the second condensation stage (15). Wassergewinnungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wassergewinnungsvorrichtung (1) eine Expansionsmaschine (18) aufweist, die so angeordnet ist, dass der Feuchtluftstrom (7) die Expansionsmaschine (18) nach der zweiten Kondensationsstufe (15) durchläuft.Water extraction device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the water extraction device (1) comprises an expansion machine (18) arranged so that the moist air flow (7) passes through the expansion machine (18) after the second condensation stage (15) , Wassergewinnungsvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wassergewinnungsvorrichtung (1) eine dritte Kondensationsstufe (19) mit einem Kondensator aufweist, wobei die dritte Kondensationsstufe (19) so angeordnet ist, dass der Feuchtluftstrom (7) sie nach der Expansionsmaschine (18) durchströmt.Water extraction device (1) after Claim 7 , characterized in that the water extraction device (1) comprises a third condensation stage (19) with a condenser, wherein the third condensation stage (19) is arranged so that the moist air flow (7) flows through it after the expansion machine (18). Wassergewinnungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wassergewinnungsvorrichtung (1) ein Wärmeabgabeelement (20) aufweist, das so angeordnet ist, dass der Feuchtluftstrom (7) mit dem Wärmeabgabeelement (20) erwärmt werden kann, nachdem der Feuchtluftstrom (7) mindestens eine Kondensationsstufe durchlaufen hat.Water extraction device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the water extraction device (1) comprises a heat delivery element (20) arranged so that the moist air flow (7) can be heated with the heat delivery element (20) after the moist air flow (7) has passed through at least one condensation stage. Wassergewinnungsvorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeabgabeelement (20) mit einem an dem Eingangsluftstrom (3) in Strömungsrichtung vor dem Sorptionselement angeordneten Wärmeaufnahmeelement (22) wärmeleitfähig verbunden ist, das so angeordnet ist, dass der Eingangsluftstrom (3) mit dem Wärmeaufnahmeelement (22) gekühlt und der Feuchtluftstrom (7) mit dem Wärmeabgabeelement (20) erwärmt wird.Water extraction device (1) after Claim 9 , characterized in that the heat-dissipating element (20) is thermally conductively connected to a heat-absorbing element (22) arranged upstream of the sorption element at the inlet air flow (3) and arranged so that the inlet air flow (3) is cooled by the heat-absorbing element (22) and the moist air flow (7) with the heat-emitting element (20) is heated. Wassergewinnungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressor (13) und die Expansionsmaschine (18) miteinander in Wirkverbindung stehen, sodass die bei einer Expansion des verdichteten Feuchtluftstroms (7) nutzbar werdende Expansionsenergie energieeffizient zur Verdichtung des Feuchtluftstroms (7) mit dem Kompressor (13) genutzt werden kann.Water extraction device (1) according to one of the preceding claims and Claim 7 , characterized in that the compressor (13) and the expansion machine (18) are operatively connected to each other, so that in an expansion of the compressed moist air flow (7) become usable expansion energy energy efficient for the compression of the moist air flow (7) with the compressor (13) can be. Verfahren zur Wassergewinnung aus einem Eingangsluftstrom (3), - wobei Wasser aus dem Eingangsluftstrom (3) in einem Sorptionsschritt (23) sorbiert wird, - wobei das Wasser anschließend an einen Feuchtluftstrom (7) abgegeben wird, - wobei der Feuchtluftstrom (7) in einem Erwärmungsschritt (24) vor Abgabe des Wassers an den Feuchtluftstrom (7) erwärmt wird, sodass die Abgabe von Wasser an den Feuchtluftstrom (7) verbessert wird, und - wobei in einem ersten Kondensationsschritt (27) Wasser aus dem Feuchtluftstrom (7) gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtluftstrom (7) nach Abgabe des Wassers an den Feuchtluftstrom (7) und vor dem ersten Kondensationsschritt (27) mit einem Kompressor (13) verdichtet wird.Method for obtaining water from an inlet air stream (3), - wherein water from the inlet air stream (3) is sorbed in a sorption step (23), - the water is then discharged to a moist air flow (7), - wherein the moist air flow (7) is heated to the moist air flow (7) in a heating step (24) before delivery of the water, so that the delivery of water to the moist air flow (7) is improved, and wherein in a first condensation step (27) water is obtained from the moist air flow (7), characterized in that the moist air flow (7) after discharge of the water to the moist air flow (7) and before the first condensation step (27) is compressed with a compressor (13). Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtluftstrom (7) in einem geschlossenen Kreislauf geführt wird.Method according to Claim 12 , characterized in that the moist air flow (7) is guided in a closed circuit. Verfahren nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem ersten Kondensationsschritt (27) anfallende Wärme dem Feuchtluftstrom (7) zugeführt wird, unmittelbar bevor der Feuchtluftstrom (7) bei dem Erwärmungsschritt (24) erwärmt wird, sodass bei dem ersten Kondensationsschritt (27) anfallende Wärme zur Erwärmung des Feuchtluftstroms (7) genutzt wird.Method according to Claim 12 or Claim 13 , characterized in that in the first condensation step (27) resulting heat the moist air flow (7) is supplied immediately before the moist air flow (7) is heated in the heating step (24), so that in the first condensation step (27) resulting heat for heating the damp air flow (7) is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Feuchtluftstrom (7) nach dem ersten Kondensationsschritt (27) in einem zweiten Kondensationsschritt (27') Wasser gewonnen wird.Method according to one of Claims 12 to 14 , characterized in that from the moist air flow (7) after the first condensation step (27) in a second condensation step (27 ') water is recovered. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem zweiten Kondensationsschritt (27') einem dem zweiten Kondensationsschritt (27') zugeordneten Kondensator ein Kühlfluidstrom (16) zugeführt wird, um einen Kondensationsvorgang bei dem zweiten Kondensationsschritt (27') zu unterstützen.Method according to Claim 15 characterized in that in the second condensation step (27 '), a cooling fluid stream (16) is supplied to a condenser associated with the second condensation step (27') to assist a condensation process in the second condensation step (27 '). Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtluftstrom (7) nach dem zweiten Kondensationsschritt (27') entspannt wirdMethod according to one of Claims 12 to 16 , characterized in that the moist air flow (7) after the second condensation step (27 ') is relaxed Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Feuchtluftstrom (7) nach der Entspannung in einem dritten Kondensationsschritt (27'') Wasser gewonnen wird.Method according to Claim 17 , characterized in that from the moist air flow (7) after the expansion in a third condensation step (27 '') water is recovered. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass Wärme von dem Eingangsluftstrom (3) in den Feuchtluftstrom (7) überführt wird, nachdem der Feuchtluftstrom (7) mindestens einem Kondensationsschritt unterworfen gewesen ist, sodass der Eingangsluftstrom (3) gekühlt und der Feuchtluftstrom (7) erwärmt wird.Method according to one of Claims 12 to 18 characterized in that heat is transferred from the input air stream (3) into the wet air stream (7) after the wet air stream (7) has undergone at least one condensation step so that the input air stream (3) is cooled and the moist air stream (7) is heated. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtluftstrom (7) nach dem zweiten Kondensationsschritt (27') oder gegebenenfalls nach dem dritten Kondensationsschritt (27'') abgeführt und ein neuer Feuchtluftstrom (7) aus dem Eingangsluftstrom (3) oder aus einem Feuchtluftstromreservoir (30) angesaugt wird.Method according to one of Claims 15 to 19 , characterized in that the moist air flow (7) after the second condensation step (27 ') or optionally after the third condensation step (27'') dissipated and a new moist air flow (7) from the input air stream (3) or from a Feuchtluftstromreservoir (30) is sucked.
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